バークリウムの同位体

バークリウムの同位体（₉₇ Bk）
α	241午前
α	242午前
α	午前245時
SF	–
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バークリウム（₉₇ Bk）は人工元素であるため、標準的な原子量を与えることはできません。他の人工元素と同様に、安定同位体は存在しません。最初に合成された同位体は1949年の²⁴³ Bkです。233 Bkから²⁵³ Bkまでの19種類の放射性同位体（ ²³⁵ Bkと^{237 Bk}^を除く）と7種類の核異性体が知られています。最も長寿命の同位体は²⁴⁷ Bkで、半減期は1,380年です。しかし、崩壊が観測されていない²⁴⁸ Bkの方が長寿命である可能性があります。

しかし、研究でよく使われる同位体は^{249 Bk です。これは原子炉}アクチニドから有効に抽出できる唯一の同位体であり、計量可能な量で入手できる唯一の同位体だからです。

同位体のリスト

核種 ^{[n 1]}	Z	北	同位体質量（Da）^[3]^{[n 2]}^{[n 3]}	半減期^[1]	減衰モード^[1] ^{[n 4]}	娘同位体	スピンとパリティ^[1] ^{[n 5]}^{[n 6]}
核種 ^{[n 1]}	励起エネルギー^{[n 6]}			半減期^[1]	減衰モード^[1] ^{[n 4]}	娘同位体	スピンとパリティ^[1] ^{[n 5]}^{[n 6]}
²³³ページ	97	136	233.05665(25)#	40(30)秒	α（82％）	午前^229時	3/2−#
²³³ページ	97	136	233.05665(25)#	40(30)秒	β ⁺ ? (18%)	²³³センチメートル	3/2−#
²³⁴ページ	97	137	234.05732(16)#	20(5) s	α（> 80％）	午前^2時30分	3−#
²³⁴ページ	97	137	234.05732(16)#	20(5) s	β ⁺ (<20%)	²³⁴センチメートル	3−#
²³⁶ページ	97	139	236.05748(39)#	26(10) s	β ⁺ (99.96%)	²³⁶センチメートル	4+#
²³⁶ページ	97	139	236.05748(39)#	26(10) s	β ⁺、SF（0.04％）	（様々な）	4+#
²³⁸ページ	97	141	238.05820(28)#	2.40(8)分	β ⁺ (99.95%)	²³⁸センチメートル	1#
²³⁸ページ	97	141	238.05820(28)#	2.40(8)分	β ⁺、SF (0.048%)	（様々な）	1#
²³⁹ページ	97	142	239.05824(22)#	100#秒	β ⁺	²³⁹センチメートル	（7/2+）
²⁴⁰冊	97	143	240.05976(16)#	4.8(8)分	β ⁺ ?	²⁴⁰センチメートル	7−#
					α?	²³⁶午前
					β ⁺、SF (0.0013%)	（様々な）
²⁴¹ページ	97	144	241.06010(18)#	4.6(4)分	β ⁺	²⁴¹センチメートル	（7/2+）
²⁴²ページ	97	145	242.06200(14)#	7.0(13)分	β ⁺	²⁴²センチメートル	3+#
²⁴²ページ	97	145	242.06200(14)#	7.0(13)分	β ⁺、SF (<3×10 ⁻⁵ %)	（様々な）	3+#
^242mバック	2000(200)# keV			600(100)ナノ秒	SF	（様々な）
²⁴³ページ	97	146	243.063006(5)	4.6(2) 時間	β ⁺ (99.85%)	²⁴³センチメートル	3/2−
²⁴³ページ	97	146	243.063006(5)	4.6(2) 時間	α（0.15％）	²³⁹午前	3/2−
²⁴⁴ページ	97	147	244.065179(15)	5.02(3) 時間	β ⁺ (99.994%) ^{[n 7]}	²⁴⁴センチメートル	4−
²⁴⁴ページ	97	147	244.065179(15)	5.02(3) 時間	α（0.006％）	午前^240時	4−
^244mバック	1500(500)# keV			820(60) ns	SF	（様々な）
²⁴⁵ページ	97	148	245.0663598(19)	4.95(3) d	EC（99.88％）	²⁴⁵センチメートル	3/2−
²⁴⁵ページ	97	148	245.0663598(19)	4.95(3) d	α（0.12％）	²⁴¹午前	3/2−
²⁴⁶ページ	97	149	246.06867(6)	1.80(2) d	β ⁺	²⁴⁶センチメートル	2(−)
²⁴⁷ページ	97	150	247.070306(6)	1.38(25) × 10 ³ 年	α	²⁴³午前	3/2−
²⁴⁷ページ	97	150	247.070306(6)	1.38(25) × 10 ³ 年	SF？	（様々な）	3/2−
²⁴⁸ページ	97	151	248.07314(5)	9歳以上	α?	²⁴⁴午前	6+#
					EC?	²⁴⁸センチメートル
					β ⁻ ?	²⁴⁸ cf
^248m Bk ^{[n 8]}	−20(50) keV			23.7(2) 時間	β ⁻（70％）	²⁴⁸ cf	1(−)
^248m Bk ^{[n 8]}	−20(50) keV			23.7(2) 時間	EC（30％）	²⁴⁸センチメートル	1(−)
²⁴⁹ページ^{[n 9]}	97	152	249.0749831(13)	327.2(3) d	β ⁻	²⁴⁹ cf	7/2+
					α（0.00145％）	午前^245時
					SF (4.7×10 ⁻⁸ %)	（様々な）
^249mバック	8.777(14) keV			300μs	それ	²⁴⁹ブック	3/2−
²⁵⁰冊	97	153	250.078317(3)	3.212(5) 時間	β ⁻	²⁵⁰立方フィート	2−
^250m1ブック	35.59(10) keV			29(1) μs	それ	²⁵⁰冊	4歳以上
^250m2の敷地	85.6(16) keV			213(8) μs	それ	²⁵⁰冊	7歳以上
²⁵¹ページ	97	154	251.080761(12)	55.6(11)分	β ⁻	²⁵¹ cf	（3/2−）
^251mバック	35.5(13) keV			58(4) μs	それ	²⁵¹ページ	（7/2+）
²⁵²ページ	97	155	252.08431(22)#	1.8(5)分	β ⁻	²⁵² cf
²⁵³ページ	97	156	253.08688(39)#	60分	β ⁻ ?	²⁵³ cf	3/2-#
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^ ^m Bk – 励起核異性体。
^ ( ) – 不確実性 (1 σ ) は、対応する最後の数字の後の括弧内に簡潔に示されます。
^ # – 原子質量は # でマークされています。値と不確実性は純粋な実験データからではなく、少なくとも部分的に質量表面 (TMS) の傾向から導き出されています。
^ 崩壊のモード:
EC: 電子捕獲

SF：自発核分裂
^ ( ) スピン値 – 弱い割り当て引数を持つスピンを示します。
^ ab # – # でマークされた値は、純粋に実験データから導き出されたものではなく、少なくとも部分的には近隣核種の傾向 (TNN) から導き出されたものです。
^ NUBASE2020 はこの崩壊に疑問符を付けていますが、これは直接観測されています。たとえば、IAEA 核種チャートを参照してください。
^ 基底状態と異性体の順序は不明です。
^ 最も一般的な同位体

アクチニド対核分裂生成物

半減期によるアクチニドと核分裂生成物 v t e
アクチニド^[4]崩壊系列による				半減期範囲（a）	²³⁵ Uの核分裂生成物（収量別^）[5]
4 n （トリウム）	4 n + 1 （ネプツニウム）	4 n + 2 （ラジウム）	4 n + 3 （アクチニウム）	半減期範囲（a）	4.5～7%	0.04～1.25%	<0.001%
²²⁸ラ^№				4～6歳		¹⁵⁵ユー・^ユー
²⁴⁸ページ^[6]				> 9 a
²⁴⁴センチ^メートル	²⁴¹ Pu^ƒ	²⁵⁰立方フィート	²²⁷ Ac^№	10～29歳	⁹⁰シニア	⁸⁵クローネ	^113m Cd^þ
²³² U^ƒ		²³⁸ Pu^ƒ	²⁴³センチ^メートル	29～97年	¹³⁷セシウム	¹⁵¹スモール^þ	^121m Sn
	²⁴⁹ Cf^ƒ	^242m午前		141～351年	100 a～210 ka の範囲に半減期を持つ核分裂生成物はありません...
	²⁴¹午前		²⁵¹ Cf^ƒ^[7]	430～900年
		²²⁶ラ^№	²⁴⁷ページ	1.3～1.6千年前
²⁴⁰プエルトリコ	²²⁹番目	²⁴⁶センチ^メートル	²⁴³午前	4.7～7.4千年前
	²⁴⁵センチ^メートル	²⁵⁰センチメートル		8.3～8.5千年
			²³⁹ Pu^ƒ	24.1万
		²³⁰番目	²³¹パ^№	32～76千年前
²³⁶ Np^ƒ	²³³ U^ƒ	²³⁴ U^№		15万～25万年前	⁹⁹ Tc^₡	¹²⁶スン
²⁴⁸センチメートル		²⁴²プソム		327～375万年前		⁷⁹セ^₡
				133万	¹³⁵セシウム^₡
	²³⁷ Np^ƒ			161万～650万年前	⁹³ Zr	¹⁰⁷パド
²³⁶ウ			²⁴⁷センチ^メートル	1500万～2400万年前		¹²⁹ I^₡
²⁴⁴プソム				8000万	...1570万年以降も存在しない^[8]
²³²番		²³⁸ U^№	²³⁵ U^ƒ№	0.7～14.1億年	...1570万年以降も存在しない^[8]
₡、熱中性子捕獲断面積は8～50バーンの範囲である ƒ、核分裂性 №、主に天然放射性物質（NORM） þ、中性子毒（熱中性子捕獲断面積が3kバーン以上）

参考文献

^ abcd Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S.; Audi, G. (2021). 「NUBASE2020による核特性の評価」(PDF) . Chinese Physics C. 45 ( 3) 030001. doi :10.1088/1674-1137/abddae.
^ Milsted, J.; Friedman, AM; Stevens, CM (1965). 「ベルクリウム247のアルファ半減期；ベルクリウム248の新しい長寿命異性体」.核物理学. 71 (2): 299. doi :10.1016/0029-5582(65)90719-4.
^ Wang, Meng; Huang, WJ; Kondev, FG; Audi, G.; Naimi, S. (2021). 「AME 2020 原子質量評価 (II). 表、グラフ、参考文献*」. Chinese Physics C. 45 ( 3) 030003. doi :10.1088/1674-1137/abddaf.
^ ラジウム（元素番号88）も加わる。実際にはサブアクチノイドであるが、アクチニウム（元素番号89）の直前に位置し、ポロニウム（元素番号84）の後に3元素の不安定性ギャップがあり、このギャップには半減期が4年以上の核種は存在しない（このギャップで最も長寿命の核種は半減期が4日未満のラドン222である）。ラジウムの同位体の中で最も長寿命の同位体は1,600年であり、この元素をここに含める価値がある。
^ 具体的には、典型的な原子炉におけるウラン 235 の熱中性子核分裂から生じます。
^ Milsted, J.; Friedman, AM; Stevens, CM (1965). 「ベルクリウム247のアルファ半減期；ベルクリウム248の新しい長寿命異性体」.核物理学. 71 (2): 299. Bibcode :1965NucPh..71..299M. doi :10.1016/0029-5582(65)90719-4.
同位体分析の結果、約10ヶ月間にわたり分析された3つのサンプルにおいて、質量数248の核種が一定量存在することが分かりました。これは、半減期が9年以上のBk ^{248の異性体に起因するものと推定されました。Cf}^{248の増殖は検出されず、β}^線半減期の下限は約10 ⁴年と推定されます。この新たな異性体に起因するα線放射は検出されていません。α線の半減期はおそらく300年以上です。
^ これは「不安定の海」に入るまでの半減期が少なくとも4年である最も重い核種です。
^ 半減期が²³² Th を大幅に超える「古典的に安定した」核種は除きます。たとえば、^113m Cd の半減期はわずか 14 年ですが、¹¹³ Cd の半減期は 8京年です。

同位体質量:
- アウディ、ジョルジュ。ベルシヨン、オリヴィエ。ジャン・ブラショー。Wapstra、Aaldert Hendrik (2003)、「核および崩壊特性の NUBASE 評価」、核物理学 A、729 : 3–128、Bibcode :2003NuPhA.729....3A、doi :10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001
半減期、スピン、異性体データは、以下のソースから選択されています。
- アウディ、ジョルジュ。ベルシヨン、オリヴィエ。ジャン・ブラショー。Wapstra、Aaldert Hendrik (2003)、「核および崩壊特性の NUBASE 評価」、核物理学 A、729 : 3–128、Bibcode :2003NuPhA.729....3A、doi :10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001
- 国立核データセンター. 「NuDat 3.0 データベース」.ブルックヘブン国立研究所.
- ホールデン, ノーマン E. (2004). 「11. 同位体表」. ライド, デイビッド R. (編). CRC 化学物理ハンドブック(第85版).フロリダ州ボカラトン: CRC プレス. ISBN 978-0-8493-0485-9。

[3] Bk – 励起核異性体。

[5] ( ) – 不確実性 (1 σ ) は、対応する最後の数字の後の括弧内に簡潔に示されます。

[TMS-6] # – 原子質量は # でマークされています。値と不確実性は純粋な実験データからではなく、少なくとも部分的に質量表面 (TMS) の傾向から導き出されています。

[7] 崩壊のモード:
EC: 電子捕獲

SF：自発核分裂

[8] ( ) スピン値 – 弱い割り当て引数を持つスピンを示します。

[TNN-9] # – # でマークされた値は、純粋に実験データから導き出されたものではなく、少なくとも部分的には近隣核種の傾向 (TNN) から導き出されたものです。

[10] NUBASE2020 はこの崩壊に疑問符を付けていますが、これは直接観測されています。たとえば、IAEA 核種チャートを参照してください。

[OGI-11] 基底状態と異性体の順序は不明です。

[12] 最も一般的な同位体

[NUBASE2020-1] Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S.; Audi, G. (2021). 「NUBASE2020による核特性の評価」(PDF) . Chinese Physics C. 45 ( 3) 030001. doi :10.1088/1674-1137/abddae.

[2] Milsted, J.; Friedman, AM; Stevens, CM (1965). 「ベルクリウム247のアルファ半減期；ベルクリウム248の新しい長寿命異性体」.核物理学. 71 (2): 299. doi :10.1016/0029-5582(65)90719-4.

[AME2020_II-4] Wang, Meng; Huang, WJ; Kondev, FG; Audi, G.; Naimi, S. (2021). 「AME 2020 原子質量評価 (II). 表、グラフ、参考文献*」. Chinese Physics C. 45 ( 3) 030003. doi :10.1088/1674-1137/abddaf.

[13] ラジウム（元素番号88）も加わる。実際にはサブアクチノイドであるが、アクチニウム（元素番号89）の直前に位置し、ポロニウム（元素番号84）の後に3元素の不安定性ギャップがあり、このギャップには半減期が4年以上の核種は存在しない（このギャップで最も長寿命の核種は半減期が4日未満のラドン222である）。ラジウムの同位体の中で最も長寿命の同位体は1,600年であり、この元素をここに含める価値がある。

[14] 具体的には、典型的な原子炉におけるウラン 235 の熱中性子核分裂から生じます。

[15] Milsted, J.; Friedman, AM; Stevens, CM (1965). 「ベルクリウム247のアルファ半減期；ベルクリウム248の新しい長寿命異性体」.核物理学. 71 (2): 299. Bibcode :1965NucPh..71..299M. doi :10.1016/0029-5582(65)90719-4.
同位体分析の結果、約10ヶ月間にわたり分析された3つのサンプルにおいて、質量数248の核種が一定量存在することが分かりました。これは、半減期が9年以上のBk ^{248の異性体に起因するものと推定されました。Cf}^{248の増殖は検出されず、β}^線半減期の下限は約10 ⁴年と推定されます。この新たな異性体に起因するα線放射は検出されていません。α線の半減期はおそらく300年以上です。

[16] これは「不安定の海」に入るまでの半減期が少なくとも4年である最も重い核種です。

[17] 半減期が²³² Th を大幅に超える「古典的に安定した」核種は除きます。たとえば、^113m Cd の半減期はわずか 14 年ですが、¹¹³ Cd の半減期は 8京年です。